Synthesis of Ta2O5 nanoparticle by soft chemical route to humidity sensor aplication / Preparação por rota química de filmes finos e pós nanoparticulados de Ta2O5 para aplicação como sensor de umidade

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

O óxido de tântalo tem sido considerado um material importante para aplicações em microeletrônica, principalmente como memória de acesso dinâmico randômico (dynamic random access memory - DRAM), recobrimento anti-refletivo, sensores de gás e capacitores devido à sua alta constante dielétrica (k = 24), alto índice de refração e alta estabilidade química. Neste trabalho, foram preparados filmes finos e pó de Ta$ _2$ O$ _5$ nanoparticulado por rota química pouco agressiva (soft chemical route), baseada no método dos precursores poliméricos. Os filmes finos foram preparados por imersão de diferentes substratos Si(100), quartzo amorfo e Pt(111)/Ti/SiO$ _2$ /Si(100) na solução precursora e tratados termicamente a 800°C para verificar a formação da fase cristalina. A influência dos diferentes substratos na cristalização da fase e morfologia superficial foi analisada por Difratometria de Raios X e Microscopia de Força Atômica, respectivamente. Os elementos sensores de Ta$ _2$ O$ _5$ foram preparados tanto na forma de monólito (pó prensado e tratado termicamente) quanto na forma de filme fino. Para o tratamento térmico, foram utilizados forno elétrico convencional e forno microonda doméstico. Foram preparados dispositivos sensores dos tipos resistivo, utilizando-se substratos de Si(100) com eletrodo de ouro integrado, e capacitivo (monólitos com eletrodo). As medidas de impedância e capacitância em função da umidade relativa de 11 - 97% foram feitas em temperatura ambiente em três módulos de freqüências, 100 Hz, 1 kHz e 10 kHz. Os resultados revelaram que os filmes respondem instantaneamente às alterações de umidade relativa e os monólitos tratados em ambos os fornos apresentaram alta linearidade na faixa utilizada para os sensores de umidade relativa comerciais, de 20 a 80%. O tratamento térmico em forno microondas mostrou-se extremamente eficaz para preparar os elementos sensores, proporcionando uma economia de tempo de 12 vezes em relação ao forno elétrico convencional, além da menor energia consumida.

ASSUNTO(S)

tantalum pentoxide capacitância filmes finos pentóxido de tântalo capacitance humidity sensor sensor de umidade sol-gel thin films

ACESSO AO ARTIGO

Documentos Relacionados